7.5 Преглед на въпроси
1 Какво е полупроводникови?
2 Кои са основните точки на теорията за група от твърди частици и как тя обяснява разделението на кристални материали в проводници, полупроводници и изолатори?
3 Какво е вашите собствени и примесни полупроводници? Какви са примеси? Какво е полупроводникови р и п-тип и какви са механизмите на тяхната електрическа проводимост? Какво определя тяхната електропроводимост?
4 Какво е р-п възел и какво е механизмът на образуване на електрически двоен слой?
5 Какво е бариерен слой, и какви са неговите качества? За да се обясни естеството на висока устойчивост р-п възел.
6 Каква е основната разлика между контакт на двата метала и р # 8209; п # 8209; прехода?
7 Както бе обяснено от изправителното действие на кръстовището PN? Описание на действието на р-п възел под прав и обратен включвания.
8 Обяснете принципа за отстраняване и детектор с диодна AC.
9 Какви са предимствата и недостатъците на полупроводникови диоди в сравнение с вакуум диод? Каква е функцията на радиатора?
Lab № 84
Проучване на транзистора
Цел: Да се проучи устройството и принципа на транзистора, за да се определи печалбата на транзистора. Определяне на обратен ток колектора.
8.1 Кратко теоретична информация
Транзистори (полупроводникови триоди), наречени полупроводникови прибори, предназначени за подсилване и трептене параметри генерират електрически ток. Те са полупроводников чип с три региона на различни примеси проводимост, образувайки две противоположни PN възел, общуват помежду си чрез тънък процеп структурно нарича основа. Съответно, в зависимост от вида на проводимост на външните слоеве са изтъкнати транзистори р-п-р-тип (фигура 8.1, а) и п-р-n-тип (фигура 8.1, б). Един от р-п съединенията, наречени емитер кръстовище, или просто емитер (Е на фигура 8.1.), А втората - на колектора или колектор (К на Фигура 8.1.). Към всяка от метални електроди запоени области, за да може устройството да електрическата верига.
В долната част на фиг. 8.1 по всеки от чертежите представена символично нотация съответстващ транзистори в електрически вериги.
Принципът на действие на усилвател транзистор е както следва. Усилвател сигнал Uin (фиг. 8.2) се подава към възел емитер, където външен източник на напрежение EB включени в напред (напред) посока и малки промени напрежение доведе до значителни промени в емитер ток. BK източник на ток колектор възел е включен в ключалката (обратна) посока и в идеалния случай на ток в схема колектор трябва да отсъства, без емитер ток. Въпреки това, поради факта, че базата е тънък, неговите размери не превишават в конвенционалните транзистори 0.025 mm, което е много пъти по-малки от дължината на дифузия на превозвачите, основните превозвачи, които влизат в основата, не е време да се рекомбинират и да създават по този начин емитер текущата и капан електрически колектор поле р # 8209; п # 8209; преход. На електрическото поле на този преход е винаги насочени по такъв начин, че то допринася за улавяне на носители на заряд, влизащи в основата (вж. Фиг. 8.2). В кръгът на колектора се поставя източник BK ток. поради което сигнал енергия печалба.
Получени мажоритарните превозвачи в колектора (около 98 ... 99%) са заловени от тях източник на ток и да осигури голям ток през РЛ товарно съпротивление. което води до повишаване на входното напрежение на сигнала (вж. фиг. 8.2).
Горната картина на процесите в транзистор е схематичен. съществува проводимостта на примес полупроводникови на фона на основния проводимостта на база кристал, т.е. германий или силиций, който е смесен тип проводимост, доставки заедно с мнозинството носители и малцинство ток. Вътрешните електрически полета р # 8209, N възли, предотвратяващи движението на основния носител на полупроводника на примес, насърчаване на движение на малцинствените носители проводимост групата на противоположната примес - # 8209 от р р е обратната настоящите преходи. Обратен ток, който е милион пъти по-малко директен, създава още трудности при устройствата. По-специално, поради високото съпротивление р # 8209; PN възел обратен ток възниква излишък кристал отопление и за увеличаване на присъщите му проводимост.
При достатъчно висока температура, когато центровете на онечистванията са изчерпани (вж. F. 4.1), напред и назад токове са по същество в съответствие, и р-п възли изчезват, устройството се провали. За да се поддържа контрол на температурата на работа на транзисторите трябва да бъде поставен върху радиатор плоча, която е част от устройството за топлина радиатор. Това води до ненужни загуби на енергия и увеличава размера на устройството, и по този начин целия апарат, където се използват транзистори. Сериозен недостатък на транзистори е, че нормалната им дейност е възможно само в относително тесен температурен диапазон. За германий температура преход към вътрешна проводимост - около 100 ° С При тази температура се увеличава рязко присъщите проводимост и контрол на потока носители става невъзможно. Поради тази причина, горната граница на германий транзистори се поддържа не по-висока от 55 ... 75 ° С
При ниски температури, топлинната енергия на движение е недостатъчна за желания йонизация на примеси, превръщането им в групата на проводимост. Това води до силно повишаване на устойчивостта на устройството и до нарушаване на неговото действие. За обикновените транзистори долна граница работната температура достига # 8209; 55 ° С Въпреки това, транзистори имат няколко предимства пред, например, триодите на лампата, прилагани към транзистори: те са компактни, Radiant, консумира малко енергия, устойчив на механични натоварвания, които определят тяхното широко разпространение в радио, телевизия и електроника.
Напрежение печалба и енергия, произведена от транзисторите, се определя от собствените си имоти, но също така зависи от параметрите на комутационни схеми в областта на електронните схеми.
В зависимост от това коя от електродите да бъдат споделени за вход и изход, има три основни верига превключване транзистори.
а) Шофиране в една обща база. В общата база (фиг. 8.3) сигналните актове входни между емитер и база. Входът е източник на замърсяване и ток, и на изхода - колектор ток. Тъй като източник на замърсяване и ток е по-голяма от сегашната колектора не се случва след това на текущата печалба. Текуща печалба
Тази схема усилва само на напрежението и силата и има нисък вход и съпротивление RL висока производителност.
б) общ емитер верига. В общ емитер вход действа между базата и емитера (фиг. 8.4), и товарът е свързан между колектора и емитера. Входът е основата ток, а изходът - колектор ток. Тази схема усилва и тока и напрежението. Нейната вход и изход импеданс висока.
Текуща печалба # 946; тази схема се определя от семейството на статични волта-амперна характеристика, която е, в зависимост от колектора ток IK от напрежението между емитер и колектора Уке на различни фиксирани стойности на база ток (Фигура 8.5.):
наддаване фактори # 945; и # 946; са свързани с:
които позволяват на стойност на коефициентите за изчисляване на другия.
в) Шофиране с общия колектора. В общ колектор. (Фигура 8.6), входният сигнал се подава към контролира емитер - основата, минавайки през RL товар, като товарът се е свързан между емитера и колектора и съпротивлението изход е само част от входа. Това води до факта, че факторът на напрежение печалба на веригата винаги е по-малко от единство. Текущата печалба на веригата е:
Тази схема се използва за съвпадение етапи, които имат голям импеданс и ниско вход.
Незатихващи трептения на електромагнитните генератори са електромагнитни вълни, които са самостоятелно вибриращо система.
Фиг. 8.7, и е схематична диаграма на електромагнитните незатихващи трептения. Резонансната верига L1 R1 С възникват погасява свободно трептене, чиято честота се определя от параметрите на веригата. схема възстановява енергия от захранващия източник B чрез устройството за обратна връзка е, например, един транзистор, чийто отвор е регулирана чрез индукция електродвижеща сила, която носи в комуникация L2 на рулони. БДС източник и устойчивост отклонение R на регулиране на количеството енергия, необходима част за компенсиране на загубите във веригата (вж. Фиг. 8.7 б). Ако съпротивлението R вместо да се използва микрофон или друго устройство, електромагнитни трептения са модулирани по интензивност, например, звук (фиг. 8.7).
8.2 Експериментална настройка и метод
Проект транзистор P201 свързан като общ емитер (вж. F. 8,1, б). Това транзистор германий р-п-р-тип. Транзисторът е монтиран на радиатора, както е предвидено нейното функциониране инструкции.
За да проучим транзисторни работи се извършват с две упражнения. В първото изпълнение изградена статични характеристики ток-напрежение (вж. Фиг. 8.5). В зависимост от характеристиките, чрез използване на формули, като например (8.2) се определя от текущата печалба б и с формула (8.3) се изчислява като коефициент на текущия трансфер. За строителни характеристики на експериментална настройка използва схематична диаграма е показана на Фиг. 8.8. Transistor Tr се захранва от източник на ток е. Верига напрежение "колектор-емитер" се регулира от реостат, включен под потенциометър схема P. Измерено напрежение волтметър V. ток колектор се измерва милиамперметър Mack. Веригата ток "емитер-база" (база ток) е регулиран съпротивления магазин М с три десет дни с мултиплетности, съответно, '10, 000 ома, 000 ома и "1" 100 ома. Измерена база актуална база милиамперметър MAB.
Вторият упражняване посветена на измерването на обратен ток колектор, който се използва за монтаж на веригата от които е показан на фиг. 8.9.
Емитер напрежение е изключен. Базата се прилага положителен потенциал. Напрежението във веригата на "база колектор" се регулира от потенциометър Р и измерва с волтметър V. Токът във веригата се измерва микроампера mA. Имайте предвид, че полярността на връзката на обратната страна на това, което беше в схемата на упражнение 1 (фиг. 8.8).
8.3.1 Упражнение 1. Проучване на транзистора
Редът на изпълнение
1 събира експериментална настройка, както на фиг. 8.7.
2 На съпротивата на продукта да достави максимална устойчивост. Дръжки всички десет дни трябва да бъде в позиция "9". Потенциометър свежда до нула. Писане на проверка схема преподавател.
3 променящите позиция dekadniki магазин съпротивления дръжки постигане на база ток от 1.0 тА. Ако ние изучаваме другия тип транзистор, учителят ще посочва други параметри за измерване.
4 Поставете инсталационния в мрежата и повишаване на напрежението от потенциометъра чрез 1, измерване на силата на тока колектор. Резултатите се записват в таблица. 8.1. След завършване на измерване на изхода потенциометър до нула.
3 изчисляване на стойностите (DIB) Kl и (ДИК) Kl. където индексите вземат стойности: к = 2, 3, 3; л = 1, 2, 1. Резултатите са записани в таблицата. 8.2.
4 изчисляване на стойностите BKL. като се използва формулата
Резултатите се записват в таблицата. 8.2.
5 Определяне на средната стойност на коефициента б като средно аритметично:
където индексът на сумиране N съответства на броя на за измерване.
6 Изчислете абсолютни грешки измерване Dbkl б и да се определи тяхната средна стойност:
7 Определяне грешката относителната измерване:
8, изчисляване коефициент съгласно формула (8.3), като се използва средната стойност .
9, изчисление грешка при определяне на коефициента на:
10 измервания Запис на коефициентите а и б по образец.
2. Упражнение 8.3.2 Определяне обратна колектор ток
1 събира схема съгласно фиг. 8.8.
След проверка на схема 2 учител или лаборатория определя чрез потенциометъра напрежение UK = 5 и след това B. UK = 10 Б и за измерване на връщане токоприемника. Резултатите се записват в протокола за измерване и запис на резултатите от упражнението под 1.
8.4 Преглед на въпроси
1 Какво е транзистор? Какви са основните му елементи.
2 Какви са принципите на транзистора? Как източниците на ток, са включени в емитер и колектора на транзистора схема?
3 Къде са транзистори, и това, което определя тяхното широко използване? Какви са недостатъците на работа транзистори?
4 Какви са причините за съществуването на обратния ток в р-н кръстовищата и колко е важно, според вас, има ток колектор обратната измерване?
5 Какво определя печалбата на транзистора ток, напрежение, мощност? Какви схеми на транзистори можете да се обадите и да им даде описание?
6 Какво е характеристиките на сегашното напрежение на транзистора, и затова той се нарича статичен?
7 Как да се определи текущата печалба на А и Б?
8 Каква е ролята на транзистори като елемент на самостоятелно вибриращо системи, за да се създаде непрекъсната вълна?
2 Epifanov TI Физика на твърдото тяло. - М. Наука, 1977 - 346 стр.
3 Kariakin NI и др. Кратко ръководство за физика. - М. изпълнителния. Училище, 1962 г. - 559 стр.
ОБЩА ИНФОРМАЦИЯ. 3
1. Lab № радиус 62Opredelenie
кривина лещи с помощта на пръстени на Нютон. 5
2. Lab № дължина 63Opredelenie
лека вълна през решетката. 13
3. Lab № 64 Експериментално потвърждение
закони малус и Брустър. 24
4. Lab № 71 Експериментално потвърждение
5. лабораторни упражнения № 74 Проучване работа
спектроскоп и наблюдение на оптичния спектри. 45
6. теоретична информация, която
трябва да се научите да изпълнява
лабораторна работа номер 83 и 84 ............................... ... 0.57
7. Lab номер 83 и структурата на изследване
Принцип на действие на полупроводниковия диод. ..................... ..66
8. Lab № 84 Проучване работа
Свързани статии